Weź liczbę dwa i podwój ją, a otrzymasz cztery. Jeszcze raz podwój i masz osiem. Kontynuuj ten trend podwajania poprzedniego produktu, a w ciągu 10 rund osiągniesz 1024. W 20 rundach trafiłeś 1 048 576. Nazywa się to wzrostem wykładniczym . To zasada stojąca za jednym z najważniejszych pojęć w ewolucji elektroniki.
W 1965 roku Gordon Moore, współzałożyciel firmy Intel, poczynił spostrzeżenie, które od tego czasu narzuciło kierunek branży półprzewodników . Moore zauważył, że gęstość tranzystorów na chipie podwaja się każdego roku. Oznaczało to, że co 12 miesięcy producenci chipów szukali sposobów na zmniejszenie rozmiarów tranzystorów, aby dwa razy więcej zmieściło się na podłożu chipowym .
Moore zwrócił uwagę, że gęstość tranzystorów na chipie i koszt produkcji chipów są ze sobą powiązane. Ale media – i prawie wszyscy inni – uczepili się idei, że przemysł mikroprocesorowy rozwija się w tempie wykładniczym. Obserwacje i przewidywania Moore'a przekształciły się w koncepcję, którą nazywamy prawem Moore'a .
Przez lata ludzie dostosowywali prawo Moore'a, aby dopasować parametry rozwoju chipów. W pewnym momencie czas między podwojeniem liczby tranzystorów w chipie wydłużył się do 18 miesięcy. Dziś to już więcej niż dwa lata. To wciąż imponujące osiągnięcie, biorąc pod uwagę, że dzisiejsze najlepsze mikroprocesory zawierają ponad miliard tranzystorów w jednym chipie.
Innym sposobem spojrzenia na prawo Moore'a jest stwierdzenie, że moc przetwarzania mikroprocesora podwaja się co dwa lata. To prawie to samo, co powiedzenie podwojenia liczby tranzystorów -- mikroprocesory pobierają moc obliczeniową z tranzystorów. Ale innym sposobem na zwiększenie mocy procesora jest znalezienie nowych sposobów projektowania chipów, aby były bardziej wydajne.
To prowadzi nas z powrotem do Intela. Filozofią Intela jest podążanie za strategią tik-tak. Tik odnosi się do tworzenia nowych metod budowy mniejszych tranzystorów. Tock odnosi się do maksymalizacji mocy i szybkości mikroprocesora. Najnowszym chipem Intela, który pojawił się na rynku (w momencie pisania tego tekstu), jest chip Penryn , który ma tranzystory w skali 45-nanometrowej. Nanometr to jedna miliardowa metra – mówiąc to we właściwej perspektywie, przeciętny ludzki włos ma średnicę około 100 000 nanometrów .
Więc o co chodzi? Byłby to nowy mikroprocesor Core i7 od Intela. Ma tranzystory tej samej wielkości co Penryn, ale wykorzystuje nową mikroarchitekturę Intel Nehalem , aby zwiększyć moc i szybkość. Podążając za tą filozofią „tick-tock”, Intel ma nadzieję utrzymać cel, aby spełnić oczekiwania prawa Moore'a przez kilka kolejnych lat.
W jaki sposób mikroprocesor Nehalem wykorzystuje tranzystory tej samej wielkości co Penryn, a mimo to uzyskuje lepsze wyniki? Przyjrzyjmy się bliżej mikroprocesorowi.
